CN201546890U - 大导程多头螺旋，风叶被动变桨距装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种“大导程多头螺纹风叶被动变桨距装置”，包括风头中心轮，通过叶片叶柄的大导程螺纹插接在中心轮上的多组风叶。其特征是所述风叶叶柄设有大导程多头螺纹，叶柄端设有压缩弹簧，所述风叶叶柄螺纹插接在中心轮外圈定位孔中，与中心轮上的大导程多头螺纹的螺母装置连接，整体风叶与中心轮成风轮状。有益效果：风力发电机涉及多组叶片，能微风启动，改变了传统单臂悬梁式风叶片安装结构。采取风叶叶柄大导程多头螺纹与中心轮上设有多头螺旋螺母装置的螺纹传动连接方式的风轮转动，使叶片借助风力通过本装置随风的大小变换调节桨距角度，对风能利用率大幅度提高，并去掉大中型风力发电机风叶变桨控制系统和刹车系统，可大幅度降低风机的制造成本。

Description

大导程多头螺旋，风叶被动变桨距装置

技术领域：

本实用新型属于风力发电机尤其涉及一种大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置。

背景技术：

风能具有蕴藏量巨大，可以再生的能源，分布广泛，没有污染的优点，但由于存在密度低、不稳定和地区差异大的弱点，使利用风能做动力受到限制。风能来源于空气的流动，而空气的密度很小，也因此风力的能量密度也很小，只有水力的816分之1，在各种能源中，风能的含能量极低，给其利用带来困难，由于气流瞬息万变，因此风的脉动日季变化、年季变化十分明显，波动极大，极不稳定，由于地形影响，地区差异也相当明显。

传统的风力发电机多采用单极三叶片转动结构，该结构缺点是，风能的利用率低，叶片尺寸长，占用空间大，工作噪音大，需要选择一定风级的风场，能量效率差，制造发电成本很高，在风力发电所有环节中风轮的风叶是最关键的环节之一，因为风叶是把风能转变为机械能，进而带动发电机旋转的关键部件，它的功能优劣决定发电机的发电量，风叶的固定行与风速的不稳定性造成小风不启动，风速过大时造成飞车或停机。

单极三叶片是风力机在风叶圆周内风的利用率很低，微风难发电，大功率风机安装成本高，风力条件严，综上述缺点，虽然风力发电机作为重要的清洁能源设备之一，在新型能源设备中占有重要地位，但是，尚不能得到快速和普遍使用。

实用新型内容说明：

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提供一种新型大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置，可以利用微风启动，采用多叶片大导程多头螺纹，螺母螺杆支撑的风轮转动，运用杠杆原理及离心力作用，使风叶片随着风力大小自动调节角度被动变桨距，对风能利用率大幅度提高，并去掉大中型风力发电机使用的主动风叶角度变换系统，刹车系统，驱动变速系统，可大幅度降低风力发电机制造成本。

本实用新型为实现上述目的，采用的以下技术方案：

一种大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置包括：中心轮、通过风叶叶柄大导程多头螺纹，插接在中心轮上的多组风叶片，其特征是所述风叶叶柄大导程多头螺纹插接在起支撑作用的中心轮外圈定位孔中，并与中心轮上设计大导程多头螺纹的螺母装置连接在一起，采取滑动配合螺纹连接的传动方式。

所述中心轮内设置大导程多头螺纹的螺母装置。

所述风叶叶柄设计有大导程多头螺纹，叶柄端安装压力弹簧。

本实用新型的有益效果：大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置的风力发电机风轮涉及多组风叶片，能微风启动，改变了传统单臂悬梁式风叶片安装结构，采取叶柄大导程多头螺纹与中心轮大导程多头螺纹螺母装置的螺纹配合传动方式的风轮转动，使叶片借助风力通过本装置随风的大小变换调节风叶片的角度，对风能利用率大幅度提高，并去掉大中型风力发电机风叶变桨控制系统和刹车系统，可大幅度降低风机的制造成本。

所述大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置，风叶叶柄螺纹在中心轮大导程多头螺纹螺母装置中滑动旋转配合，并且风叶叶柄端部安装压力弹簧，在风的作用下叶柄螺纹在风轮螺母中旋进旋出，从而压缩弹簧，进行压缩复原，使风叶被动变换桨距角，自动调节变换桨距角，超强风力时能保护叶片及风机的各种构件安全运行。

对风的利用率大幅度提高，大风时风叶转动，在大导程多头螺纹和螺母的作用下旋转角度，变换桨距，能达到每秒10度，这时风叶变桨距弹簧压缩，超强风时，风叶变桨距最大时10秒左右顺桨，风叶旋桨与风力同向，风下降时弹簧复原，风叶恢复受风最佳位置，小风风叶受风面积最大，在最大迎风角度上保证叶片自动调节变桨距使风轮正常运转而发电。

附图说明：

附图实用新型“大导程多头螺纹风叶被动变桨距装置”结构示意图：

1、风轮中心轮  2、压力弹簧  3、风叶叶柄  4、风叶大导程多头螺纹5、风叶  6、大导程多头螺纹螺母装置

具体实施方式：

下面结合附图详细说明，本实用新型具体实施方式：

如图所示，一种大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置包括：中心轮1，安装在中心轮上的大导程多头螺纹螺母装置6，风叶5风叶柄3风叶叶柄螺纹4安装在风叶叶柄端部的压力弹簧2，所述风叶叶柄设计有大导程多头螺纹4插接在中心轮外圈定位孔内，与大导程多头螺纹螺母装置6螺纹平滑连接运行，整体装置呈风轮状，保证自动调速及风轮风叶的整体强度，所述中心轮外圈为全封闭式，并设有多个定位孔，所述风叶叶柄3设计有大导程多头螺纹，所述风叶叶柄3端部安装有高强度的压力弹簧2，压力弹簧起到限位、复位及连接作用，所述大导程多头螺纹螺母装置6与叶柄多头螺纹3滑动螺纹配合传动连接，在压力弹簧2的作用下，可自由平滑旋进旋出。

在微风时风叶角度最小，而受风力最大，来风时风轮转动，风叶叶柄压制弹簧，起到正向压力，风速加大时压力弹簧，压力增大，风叶角度增大，当角度变到负值时，风轮转速下降至停止，风速下降弹簧正向弹力增加，风叶角度变小，受风力加大，风叶叶柄大导程多头螺纹在中心轮大导程多头螺纹螺母装置中旋进旋出，使得压力弹簧压缩复原，从而使风轮在往复变桨距运动中稳定转动，起到小风运转，大风不飞车的作用。

工作原理：

在微风时，在压力弹簧2的作用下，上述的装置锁定风叶5在最大的迎风角度上。

在有风时，风轮转动，风叶的离心力拉动风叶叶柄3、风叶叶柄螺纹4在中心轮1上的螺母装置6中，螺旋转动，这时在离心力作用下，叶柄螺纹向外旋出，被动变桨距，而压力弹簧2压缩，最大风力时，桨叶变为顺桨，风力变小时，在压力弹簧2的作用下，叶柄螺纹向中心轮中心旋进，弹簧恢复原形，叶片回复原位，增加受风面积，自然风的大小会使叶片摆动，始终在弹簧和大导程多头螺纹螺母螺杆装置的作用下进行往复被动变换桨距的作用，从而使风轮稳定运转，风轮会自动实现弱风运转，强风不刹车，从而提高风能利用率，而正常发电。

本实用新型大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置，重点解决了中小型风力发电机领域利用自然风力使风叶被动变换桨距角，从而达到超过额定风速时保护风叶及叶柄发电机构件不受损毁，最大限度的利用风能为民造福，本实用新型大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置技术，实属国内中小型风力发电机领域中的领先技术，属于国内首次采用。

综上所述，仅仅是对本实用新型较佳的叙述而已，并非对其结构做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质，对以上事实所述所做的简单的修改等同变化修饰，均属于本实用新型的技术方案的范围内。

Claims (3)

1.一种大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置，包括风头中心轮，通过风叶叶柄大导程多头螺纹插接在中心轮上的多组风叶，其特征是所述风叶柄设有大导程多头螺纹，叶柄端设有压缩弹簧，所述叶柄螺纹插接在中心轮外圈定位孔中，与中心轮上的大导程多头螺纹的螺母装置连接，整体风叶与中心轮成风轮状。

2.根据权利要求1所述的大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置，其特征是，所述中心轮内设置多组大导程多头螺纹的螺母装置。

3.根据权利要求1所述的大导程多头螺旋风叶被动变桨距装置，其特征是，所述风叶叶柄设有大导程多头螺纹，叶柄端安装压力弹簧。

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